Základní složení CNC obráběcí stroje zahrnuje nosič zpracovatelského programu, CNC zařízení, servomotor, hlavní část obráběcí stroje a další pomocná zařízení. Základní pracovní principy každé složky jsou shrnuty níže.
Operátor zpracovatelského programu
Vysokorychlostní CNC obráběcí stroje
Když pracuje CNC obráběcí stroj, pracovníci nemusí strojní nástroj přímo obsluhovat. Pro řízení CNC obráběcí stroje je nutné zkompilovat zpracovatelský program. Program zpracování dílu zahrnuje relativní trajektorii pohybu nástroje a obrobku na obráběcím stroji, parametry procesu (množství posuvu, rychlost vřetena atd.) a pomocný pohyb. Program zpracování součástí je uložen v nosiči programu s určitým formátem a kódem, jako je děrovaná páska, kazetová páska, disketa atd., A informace o programu jsou vstupovány do CNC jednotky prostřednictvím vstupního zařízení CNC obráběcí jednotky.
CNC zařízení
Numerické ovládací zařízení je jádrem numerického řídicího obráběcího stroje. Moderní numerická řídicí zařízení přijímají podobu CNC (Computer Numerical Control). Tento druh CNC zařízení obecně používá více mikroprocesorů k realizaci numerických řídicích funkcí ve formě programovaného softwaru, takže se také nazývá Software NC (Software NC). CNC systém je druh systému řízení polohy, je založen na vstupních datech pro interpolaci ideální trajektorie pohybu a poté výstup do komponenty provádění pro zpracování požadovaných částí. Proto se numerické řídicí zařízení skládá hlavně ze tří základních částí: vstupu, zpracování a výstupu. A všechny tyto úkoly jsou přiměřeně uspořádány programem počítačového systému, takže celý systém může pracovat koordinovaně.
1) Vstupní zařízení: Zadejte numerickou řídicí instrukci do numerického ovládacího zařízení. Podle různého operátora programu existují různá vstupní zařízení. K dispozici je především vstup z klávesnice, vstup na disk, přímý komunikační vstup CAD/CAM systému a vstup DNC (přímé numerické ovládání) připojený k počítači vyšší úrovně. Stále existuje mnoho systémů, které stále zachovávají vstupní formu papírové pásky fotoelektrických čtenářů.
(1) Metoda zadávání papírové pásky. Program dílu lze číst pomocí fotoelektrické čtečky papírové pásky pro přímé řízení pohybu obráběcí stroje, nebo obsah papírové pásky lze číst do paměti a program dílu uložený v paměti lze použít k řízení pohybu obráběcí stroje.
(2) Režim ručního zadávání dat MDI. Obsluha může pomocí klávesnice na ovládacím panelu zadat pokyny zpracovatelského programu, který je vhodný pro relativně krátké programy.
Ve stavu úprav ovládacího zařízení (EDIT) použijte software k zadání zpracovatelského programu a jeho uložení do paměti ovládacího zařízení. Tato metoda zadávání může program znovu použít. Tato metoda se obecně používá pro ruční programování.
Na numerickém ovládacím zařízení s konverzační programovací funkcí můžete vybrat různé nabídky podle otázek na displeji, použít metodu dialogu člověk-stroj a zadat příslušná čísla velikostí pro automatické generování zpracovatelského programu.
(3) Přijměte metodu přímého numerického řízení DNC. Uložte program dílu do počítače vyšší úrovně a CNC systém obdrží následující programové segmenty z počítače během zpracování. Metoda DNC se většinou používá při použití CAD/CAM softwaru k navrhování složitých obrobků a přímému generování programů součástí.
2) Zpracování informací: vstupní zařízení předává informace o zpracování do CNC jednotky a kompiluje je do informací, které může počítač rozpoznat. Část pro zpracování informací ji ukládá a zpracovává krok za krokem v souladu s předpisy řídicího programu a poté odesílá příkazy polohy a rychlosti na servo prostřednictvím výstupní jednotky Systém a hlavní části řízení pohybu. Vstupní údaje CNC systému zahrnují: informace o obrysu dílu (počáteční bod, koncový bod, přímka, oblouk atd.), rychlost zpracování a další pomocné informace o zpracování (jako je výměna nástroje, změna rychlosti, spínač chladicí kapaliny atd.). Účelem zpracování dat je dokončení vkládání Přípravky před operací komplementu. Součástí programu zpracování dat je také kompenzace poloměru nástroje, výpočet rychlosti a zpracování pomocných funkcí.
3) Výstupní zařízení: Výstupní zařízení je připojeno k servo mechanismu. Výstupní zařízení přijímá výstupní puls aritmetické jednotky podle příkazu regulátoru a odesílá ho do řídicího systému serva každé souřadnice. Po zesílení výkonu je servo systém poháněn k ovládání obráběcí stroje, aby se pohyboval podle potřeby.
Systém zpětné vazby Servo a měření
Servo systém je důležitou součástí CNC obráběcích strojů, které slouží k realizaci řízení posuvu serva a řízení serva vřetena CNC obráběcích strojů. Funkcí servo systému je převést informace o příkazech obdržené z numerického ovládacího zařízení na lineární posunutí nebo pohyb úhlového posunutí exekučních částí obráběcí části obráběče po zesílení a tvarování výkonu. Vzhledem k tomu, že servo systém je posledním článkem CNC obráběcí stroje, jeho výkon přímo ovlivní přesnost a rychlost CNC obráběcí stroje a další technické ukazatele. Proto zařízení servomotoru CNC obráběcí stroje vyžaduje dobrý výkon rychlé odezvy a přesné a citlivé sledování CNC zařízení. Rozesílaný digitální příkazový signál může věrně provádět příkaz z numerického řídicího zařízení a zlepšit tak dynamiku systému po následujících charakteristikách a přesnost statického sledování.
Servo systém obsahuje dvě části, pohonné zařízení a pohon. Pohonné zařízení se skládá z pohonné jednotky vřetena, pohonné jednotky podavače, servomotoru vřetena a servomotoru. Krokové motory, stejnosměrné servomotory a střídavé servomotory jsou běžně používaná hnací zařízení.
Měřicí prvek detekuje skutečnou hodnotu posunutí každé koordinátové osy CNC obráběcí stroje a prostřednictvím systému zpětné vazby ji zadá do CNC zařízení obráběcí stroje. CNC zařízení porovnává skutečnou hodnotu posunutí zpětné vazby s hodnotou příkazu a výstupy do servo systému, aby dosáhlo nastavené hodnoty Požadovaný příkaz posunutí.
Tělo stroje
Hostitel obráběcí stroje je hlavním tělesem CNC obráběcí stroje. Zahrnuje části stroje, jako je postel, základna, sloup, nosník, posuvné sedadlo, pracovní stůl, čelo, posuvný mechanismus, sloupek nástroje a automatický měřidlo nástrojů. Jedná se o mechanickou část, která automaticky dokončí různé řezné procesy na CNC obráběcí stroji. Ve srovnání s tradičními obráběcími stroji má hlavní těleso CNC obráběcích strojů následující konstrukční vlastnosti:
1) Přijměte novou konstrukci obráběcích strojů s vysokou tuhostí, vysokou odolností proti nárazům a menší tepelnou deformací. Obecně se metody, jako je zlepšení statické tuhosti konstrukčního systému, zvýšení tlumení, nastavení kvality konstrukčních částí a přirozené frekvence, používají ke zlepšení tuhosti a seizmické odolnosti hostitele obráběcích strojů, aby se tělo obráběcí stroje mohlo přizpůsobit potřebám CNC obráběcích strojů pro kontinuální a automatické řezání. Přijetí opatření, jako je zlepšení uspořádání obráběcí stroje, snížení výroby tepla, řízení nárůstu teploty a přijetí kompenzace tepelného posunutí, může snížit dopad tepelné deformace na hostitelský stroj obráběcí stroje.
2) Rozsáhlé používání vysoce výkonných servomotorových a posuvných servomotorových zařízení zkracuje převodový řetězec CNC obráběcích strojů a zjednodušuje strukturu mechanického přenosového systému obráběcích strojů.
3) Použití vysoké účinnosti převodovky, vysoké přesnosti, zařízení pro přenos mezer a pohyblivých částí, jako jsou páry kulových šroubových matic, plastová posuvná vodítka, lineární vodítka válcování, statická vodítka tlaku atd.
Numericky řízené pomocné zařízení obráběcích strojů
Pomocná zařízení jsou nezbytnými podpůrnými zařízeními pro zajištění plného využití funkcí CNC obráběcích strojů. Běžně používaná pomocná zařízení zahrnují: pneumatická, hydraulická zařízení, zařízení pro odstraňování třísek, chladicí a mazací zařízení, otočný stůl a CNC indexovací hlavu, ochranu, osvětlení atd.
